Serbatoio Idraulico con Filtro: Funzionamento e Manutenzione

Nel complesso mondo dei sistemi oleodinamici, dove la precisione e l’affidabilità sono sempre più importanti, ogni componente svolge un ruolo fondamentale per garantire il funzionamento regolare dell’impianto e una lunga durata. Tra questi componenti del circuito, spesso sottovalutati, c’è il filtro sulla linea di ritorno, un elemento apparentemente insignificante che, in realtà, è il custode dell’efficienza dell’impianto idraulico.

Cosa sono i filtri sulla linea di ritorno?

Prima di approfondire l’importanza dei filtri sulla linea di ritorno, cerchiamo di capire cosa sono. Il filtro in questione è un dispositivo di filtrazione installato sulla linea di ritorno di un circuito oleodinamico. La sua funzione principale è quella di catturare e rimuovere i contaminanti dal fluido idraulico prima che ritorni al serbatoio. Questo compito apparentemente semplice ha una grande influenza sulle prestazioni complessive e la longevità del sistema oleodinamico.

Filtri sul Ritorno: Posizionamento e Funzione

Posizionati sulla linea di ritorno del serbatoio, i filtri di ritorno filtrano il fluido ed evitano l`ingresso di particelle solide nel sistema, sia che provengano dall`esterno sia che si formino a causa dell`usura dei componenti. Questi filtri sono generalmente fissati al serbatoio e sono posizionati completamente immersi o semi-immersi.

La posizione dei filtri di ritorno assicura che il drenaggio dei fluidi avvenga in una situazione di immersione in tutte le condizioni operative, prevenendo la formazione di schiume e vortici nel serbatoio che possono causare malfunzionamenti o cavitazione nelle pompe. Essendo le pressioni di esercizio relativamente basse, i filtri di questa gamma sono di norma leggeri, ma robusti. La corretta dimensione del filtro dipenderà dalla presenza di accumulatori o cilindri che possono permettere un flusso di ritorno considerevolmente maggiore.

Importanza dei filtri sulla linea di ritorno

I filtri sulla linea di ritorno svolgono un ruolo cruciale nel mantenimento dell'efficienza e della durata dei sistemi idraulici.

Prolungare la vita dei componenti: Eliminando i contaminanti, i filtri sulla linea di ritorno allungano la vita di questi costosi componenti, facendo risparmiare tempo e denaro nel lungo periodo.
Garantire un funzionamento regolare: La presenza di contaminanti nel fluido può portare a prestazioni insufficienti e persino a guasti del sistema. I filtri sulla linea di ritorno contribuiscono a mantenere la pulizia del fluido, garantendo il funzionamento ottimale dei componenti idraulici. Tutto questo si traduce in maggiore produttività, riduzione dei tempi di fermo e miglioramento delle prestazioni complessive del sistema.
Prevenzione di riparazioni costose: I filtri sulla linea di ritorno agiscono come una polizza assicurativa economicamente vantaggiosa, evitando la necessità di costose riparazioni e i relativi tempi di fermo.
Mantenimento della qualità del fluido: I filtri sulla linea di ritorno rimuovono i contaminanti, contribuendo a mantenere l’integrità del fluido e a garantirne le prestazioni ottimali, anche per le applicazioni più impegnative.
Filtrazione personalizzabile: Sono disponibili in varie configurazioni, dai filtri spin-on di base alle versioni ‘in- tank’, integrate sul serbatoio, di qualità superiore con elementi in fibra di vetro ad elevato grado di filtrazione. Ciò consente agli operatori dei sistemi idraulici di scegliere il livello di filtrazione più adatto alle loro esigenze specifiche, sia che si tratti di un ambiente industriale pesante o di un’applicazione di precisione.

Come dimensionare un filtro di ritorno

I filtri sulla linea di ritorno devono essere dimensionati tenendo conto della portata massima sulla specifica linea durante l’intero ciclo della macchina; in particolare, nel caso di cilindri differenziali, la portata di ritorno potrebbe essere maggiore della portata della pompa. Questi filtri sono spesso dotati di una valvola di by-pass per evitare pericolose contropressioni sulla linea di ritorno, causate dall’intasamento dell’elemento filtrante.

I filtri sulla linea di ritorno possono essere installati sia in linea sia sulla parte superiore del serbatoio idraulico e devono essere selezionati tenendo conto della pressione di esercizio di questa parte dell’impianto.

Importanza della pulizia e della filtrazione

Mantenere in circolo all'interno dell'impianto olio sporco, che contiene detriti o microparticelle, mette a rischio tutti i componenti dell'impianto oltre a ridurne la pressione di utilizzo. Utilizzare contenitori, tubi e impianti puliti durante il riempimento del serbatoio.

La pulizia o sostituzione dei filtri dell'impianto viene effettuata per evitare la grippatura della pompa. Durante lo smontaggio dei filtri viene valutata la necessità della loro sostituzione oppure la semplice pulizia.

Per limitare i danni è fondamentale una buona pulizia dell’olio attraverso, ad esempio, l’adozione di un sistema di filtrazione dimensionato opportunamente e non solo.

Controllo della temperatura dell’olio

L’olio bollente nell’impianto idraulico delle vostre apparecchiature è una delle cause principali di scarso funzionamento, guasto dei componenti e tempi di fermo macchina. L’olio del sistema idraulico è stato progettato per funzionare entro un preciso intervallo di temperatura. Si può far funzionare a temperature più elevate per brevi periodi di tempo, ad intermittenza, senza effetti negativi. “Olio bollente” è un termine relativo.

Nella maggior parte dei casi, circa 49°C (120°F) al serbatoio è considerata una temperatura operativa ideale. Controllare sempre la temperatura dell’olio nel serbatoio, non su un componente o in nessuna delle tubazioni. Alcuni sistemi idraulici sono progettati per funzionare a circa 54°C (130°F) o più. Se le valvole di controllo del flusso o di scarico sono in funzione, controllare e regolare le loro impostazioni. Mantenere l’apparecchiatura pulita. Uno spesso strato di sporco funge da isolante.

Nei giorni e nei climi caldi, controllare e cambiare l’olio più frequentemente. Esistono diversi modi per controllare la temperatura dell’olio. Il metodo migliore e più accurato è per mezzo di un termometro. Su alcune macchine, questo è montato sul serbatoio. Se la tua macchina non ha un termometro del serbatoio, usa il “test della mano”.

Prima controlla il serbatoio con la punta del dito; se non è troppo caldo da toccare, posiziona il palmo sul serbatoio. Sarai in grado di tenerlo lì senza disagio se la temperatura dell’olio è di circa 55°C o inferiore. Il controllo periodico della temperatura dell’olio è una buona manutenzione preventiva. L’olio che è diventato troppo caldo apparirà più scuro e si sentirà più sottile dell'olio nuovo. Avrà anche odore di bruciato.

Cause di surriscaldamento dell'olio

Una valvola bloccata può causare calore eccessivo. Se una bobina non torna immediatamente nella posizione neutra, il flusso della pompa si scaricherà continuamente.
Se una valvola limitatrice è impostata su un valore troppo basso, parte dell’olio verrà scaricato attraverso la valvola stessa ad ogni ciclo. Anche questo è fonte di eccessivo calore.
Sfiato d’aria interrotto.
Viscosità del fluido troppo bassa.
Si può verificare un'azione elettrolitica con alcuni metalli.

Manutenzione del Filtro

Il motore è una delle componenti essenziali di ciascun impianto oleodinamico. Cambiare o pulire necessariamente o come indicato sui filtri forniti con indicatore visivo. Deve essere pulito dopo 10 ore di funzionamento inizialmente e successivamente ogni 100 ore. Mantenere sempre il livello dell’olio.

L’olio deve essere controllato dopo le prime 100 ore e va verificato che la classe d’olio soddisfi i requisiti della pompa utilizzata.

Tipi di filtri e loro funzione

Oltre a definire grado di filtrazione, portata, pressione necessari all'impianto è opportuno considerare l'applicazione e quando, invece, l'impianto è già avviato tenere sotto controllo i livelli di contaminazione.

Filtri su ritorno: filtrano l’olio che torna dall’impianto e servono per evitare che la contaminazione rientri nel serbatoio.
Filtri aria: sono filtri di polmonazione per il serbatoio, servono a evitare che la contaminazione dell’ambiente entri nel circuito quando il livello del serbatoio sale e scende. I filtri aria trovano anche usi differenti come nel caso della lubrificazione.
Filtri offline fissi: sono filtri che montati esternamente al sistema servono a mantenere sempre bassa la classe di contaminazione. Vengono montati spesso in combinazione con scambiatori di calore e hanno il vantaggio di garantire la massima efficienza perché vengono utilizzati a una portata fissa.
Filtri in aspirazione: sono filtri di sicurezza che, posizionati all'interno del serbatoio prima della pompa, evitano l'ingresso di particelle grossolane all’interno della stessa.

Quando intervenire per la pulizia

Quando il cliente finale riscontra malfunzionamenti (es. rotture a pompe e valvole, surriscaldamenti etc..) o quando, dopo un’analisi, si rilevano classi di contaminazione non all’interno del range fissato per il sistema, allora è il momento di verificare lo stato del sistema di filtrazione.

Qualora non fosse possibile intervenire sul sistema esistente per abbassare i livelli di contaminazione possono essere impiegati dei filtri aggiuntivi offline e rientrare così nella classe di contaminazione richiesta. Questi sistemi aspirano l'olio dal serbatoio, lo ricondizionano per poi restituirlo, pulito, nello stesso serbatoio.

Serbatoi Padoan: un esempio di efficienza

Ogni movimento determina flussi in uscita e in entrata, portando con sé anche le particelle derivanti dall’usura naturale del sistema e in alcuni casi anche dall’ambiente di lavoro. Il filtro immerso o semi-immerso garantisce una crescente efficienza del sistema, preservando l’utilizzatore da alti costi di manutenzione o danni ancora maggiori. La cartuccia filtro varia da 10 micron fino a 60 micron, in carta, microfibra o rete metallica. Proprio la cartuccia risulta fondamentale nel processo di protezione dell’impianto. Al tempo stesso il tappo di carico con air breather acquisisce un’importanza cruciale per la compensazione dei flussi in entrata e uscita.

Filtri su serbatoio (Tank-Top): struttura e funzionamento

Il filtro tank-top si trova sulla linea di ritorno con collegamento diretto al serbatoio di un sistema idraulico o di lubrificazione. Il filtro, in alternativa, può anche essere installato in linea su un tubo dell’impianto oleodinamico.

Il filtro su serbatoio è costituito fondamentalmente da testa del filtro e coperchio (1), contenitore (2), elemento filtrante (3a) e una valvola di bypass di serie (3b). Il filtro può essere dotato anche di indicatore di intasamento (4), sia elettrico sia visivo, e di eventuali accessori aggiuntivi, quali tappo di riempimento, sfiato aria (5), astina di livello (6), ecc.

Durante il funzionamento, il fluido idraulico entra nel filtro dalla connessione d’ingresso, poi scorre attraverso l’elemento filtrante (3) dall’esterno verso l’interno e viene pulito in base al grado di filtrazione del media filtrante prescelto. Le particelle di contaminante si depositano nell’elemento filtrante. Attraverso l’uscita, il fluido idraulico filtrato entra nel serbatoio. Quando l’elemento è completamente contaminato, l’indicatore di intasamento (4) segnala la necessità di sostituire la cartuccia.

Vantaggi dei filtri Tank-Top

I filtri montati sul serbatoio sono una delle soluzioni più flessibili e resistenti nel mondo idraulico, poiché offrono un’ampia gamma di opzioni di configurazione e di funzionalità aggiuntive.Inoltre, i contenitori dei filtri sulla linea di ritorno sono progettati per lavorare in bassa pressione, riducendo quindi il costo rispetto ai loro omologhi per alta pressione; anche per questo motivo possono essere considerati estremamente versatili.

Nota: Questo articolo fornisce informazioni generali sulla manutenzione dei serbatoi idraulici e dei relativi filtri. Si consiglia di consultare sempre il manuale del produttore per istruzioni specifiche relative al proprio sistema.

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